一種基于微壓裂泵注的地層測試方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于油藏工程領域，具體涉及一種基于微壓裂泵注的地層測試方法。
【背景技術】
[0002]近幾年，頁巖氣開發成為油氣開發領域新的增長點。頁巖氣開發需要地層的平均壓力及滲透率、表皮系數等重要的氣藏參數。試井測試是獲得這些參數的主要手段，傳統的油氣藏試井測試技術習慣采用生產井關井壓力恢復或注入壓力下降的方法獲取地層的平均壓力及滲透率、表皮系數等。尤其是完井初期，對地層特征的了解是必要的且必需的。對于頁巖氣藏，泥質儲層的本質特征為孔隙度、滲透率極地，如果按照常規的試井方法，少則4-5個月，多則幾年以上。這是實際的生產所不能滿足的。而無論原始地層壓力或滲透率，都是了解儲層可采儲量，進行生產預測的至關重要的決定性因素。
[0003]對于頁巖氣藏，儲層的脆性參數、有無天然裂縫都對隨后的生產有著不可忽略的影響。微壓裂測試除了能夠獲取地層的壓力和滲透率外，還能夠根據測試數據判斷天然裂縫的形態及將來壓裂措施容易形成的裂縫類型，對指導頁巖氣藏的生產及可采儲量的正確評估意義重大。但在頁巖氣藏，常規測試手段無法獲得這些參數，嚴重影響了針對頁巖氣藏制定合理的開發方案和開發機制，從而影響頁巖氣的開發效果和經濟效益。要實現針對頁巖氣藏的微壓裂，使微壓裂獲得成功，壓裂過程中的泵注程序及預案非常重要。
【發明內容】
[0004]為了解決現有技術存在的上述問題，本發明提供了一種基于微壓裂泵注的地層測試方法。微壓裂由于其微小的注入量，存在不能破裂地層的可能。這取決于儲層滲透率的高低。微壓裂是針對小于0.0Olmd滲透率的地層。滲透率過高，壓裂液濾失嚴重，無法憋壓而破裂地層。如果在測試過程中，由于對儲層滲透率的靜態解釋存在嚴重偏差而導致地層無法破裂，沒有預案會導致測試失敗。為了保證測試成功，無論地層破裂與否，都能獲取有效的測試結果。
[0005]本發明所采用的技術方案為:
[0006]一種基于微壓裂泵注的地層測試方法，其改進之處在于:所述方法包括
[0007](I)安裝井口裝置；
[0008](2)開始泵注；
[0009](3)根據不同預案進行微壓裂測試；
[0010](4)停泵測量后期壓力。
[0011]優選的，所述步驟(I)包括安裝壓力計、測試所需閥門、流動管線和壓裂車組，將壓力計的內部傳感器和井口相連，泵注泵組與井口的關聯。
[0012]優選的，所述步驟⑵包括打開#1和#5號閥；保持#2號閥關閉，#3號閥和#4號閥打開；依泵注程序向井筒泵注，控制為0.45-0.5m3/min之間。
[0013]優選的，所述步驟(3)包括
[0014](4.1)泵注 2 分鐘；
[0015](4.2)繼續泵注，泵注程序中的圖形顯示地層地質條件異常；
[0016](4.3)停止泵注。
[0017]優選的，所述步驟(3)包括
[0018](5.1)泵注2分鐘后或2分鐘之內出現破裂顯示；
[0019](5.2)繼續泵注泵注程序中的圖形顯示為裂縫穿透井筒污染區；
[0020](5.3)停止泵注。
[0021]優選的，所述步驟(3)包括
[0022](6.1)泵注 2 分鐘；
[0023](6.2)繼續泵注泵注程序中的圖形顯示地層壓力持續上升，并破裂地層；
[0024](6.3)停止泵注。
[0025]進一步的，所述泵注19分鐘后仍未破裂地層，停止泵注。
[0026]優選的，所述步驟(4)包括停注后，測量后期壓力用于解釋地層特性；
[0027]進一步的，停注后觀察壓力下降的趨勢，停注后測試壓力持續一周時間，根據每天的解釋成果決定是否繼續壓力計量測試，壓力計量完成后，現場測試結束。
[0028]本發明的有益效果為:
[0029]本發明能在短時間內，通過微壓裂獲得地層壓力、滲透率和表皮等重要氣藏參數，使獲得的數據是真實地層基質的真實數據。本發明對頁巖氣藏開發具體重要意義，該發明應用于頁巖氣藏開發，能提高氣藏開發效果。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發明提供的一種基于微壓裂泵注的地層測試方法流程圖。
【具體實施方式】
[0031]如圖1所示，本發明提供了一種基于微壓裂泵注的地層測試方法。具體實現方法如下:
[0032](I)安裝井口裝置:
[0033]井口裝置包括壓力計和測試所需閥門，閥門包括#1號井口主控閥、#2號放空閥、#3號閥、#4號閥、#5號閥，其中，#5號閥連接泵，將兩個高精度壓力計的內部傳感器和井口相連。壓力計的螺紋連接是2倍最大地層主應力允許最大壓力下，1/2錐面金屬密封。壓力計必須和注入泵及管線隔離開來。測試設置壓力計精度為每秒鐘I個點。停注24小時后可以設為10秒鐘I個點。
[0034]其中，高精度的壓力計，量程最高103Mpa ;取樣點數I個/秒；200萬個樣點的記錄能力；計量溫度-15?70°C;計量準確度0.002Mpa或0.03%滿量程；分辨率0.0003%滿量程。
[0035]安裝流動管線和壓裂車組地表線路，注入泵組與井口的關聯，壓裂車組上壓裂泵組使用1.5渦輪流量計來計量泵注速度和泵注量，這樣能夠提高微壓裂泵注的低速和低量的泵注精度。泵采用具有記錄泵注速度隨時間變化的能力(I秒鐘一個樣點)。這個泵注速度記錄數據之后與高精度壓力測量的數據進行合并。
[0036](2)開始泵注:
[0037]打開#1和#5號閥。保持#2號閥關閉，#3號閥和#4號閥打開。依泵注程序向井筒泵注，并迅速將泵注速率提升至大約0.477mVmin左右。不要超過0.5m3/min。泵注速率是不是確切的0.477m3/min并不重要，但一泵注速率穩定下來，就不要再調整泵注速率。
[0038]開始泵注時，壓裂車組上的儀表盤會顯示壓力的變化情況如泵注程序中的圖形所示，整個泵注過程需觀察地面有無管漏等突發情況。正常情況只需控制時間及觀察儀表盤壓力變化。隨著泵注，地下壓力增加，及至達到破裂壓力，地層破裂，液體進入地層，儀表盤及地層壓力突降，完成指定時間泵注過程即可。地層地質條件出乎預期時，可能有天然裂縫等不可預知條件，經泵注程序所示預案測試，采取不同的對策及控制。
[0039](3)根據不同預案進行微壓裂測試:
[0040]開始泵入，泵注2分鐘后繼續泵注6分鐘，如圖2所示，為不成功測試，表明地層地質條件異常，為地層滲透率超級高或井筒(地層)漏失嚴重，盡管出現壓力的上升，但大部分表現壓力平穩。繼續泵注不會實現地層破裂的要求。但出現了地層壓力的上升，就可以按照泵注井的壓力下降來進行試井分析，也能獲得地層的壓力及滲透率情況。
[0041]開始泵入，泵注時間不超過6分鐘，如圖3所示，為正常的測試流程，泵注2分鐘憋壓至地層破裂，繼續泵注4分鐘為裂縫穿透井筒污染區，停泵即可。
[0042]開始泵入，泵注15分鐘后壓力曲線如圖4所示，繼續泵注出現破裂，為地層滲透率相對較高，15分鐘的泵注量使得地層壓力持續上升，并破裂地層。既能為大型的壓裂設計提供資料，又能進行試井分析獲取地層參數。但如果泵注19分鐘后仍不能破裂地層，表明地層高滲透特性，可以依據泵注壓降測試理論完成對地層的認知，地層破裂需要改變泵注速率，需要另行壓裂設計。因此只能以平常的泵注壓降測試分析來獲取地層壓力和滲透率。
[0043](4)停泵測量后期壓力:
[0044]停注后，測量后期壓力用來解釋地層特性。這是試井解釋必須的流程，即停注后觀察壓力下降的趨勢，以完成測試及解釋的目的，了解地層參數。單純的測試不能了解地層參數，需要用試井解釋理論來完成解釋工作。泵注完成后立即關掉泵(硬關閉)，立即關閉#5號閥。拆除#5號閥和泵之間的管線，隔離井口和泵組。繼續記錄壓力數據30分鐘。拆除泵組設備，泵組設備通過#5號閥門與井口關聯，且泵組設備為一套壓裂車組，即2500型壓裂車，不要干擾獨立的壓力計，這些設備繼續記錄壓力下降數據。接下來的一周或更長時間里里置留標記或安排安全人員在井場，或者采取其他更安全的措施，保證在壓力下降階段壓力計的測量不受任何的干擾。也可以根據每天的解釋成果決定是否繼續壓力計量測試。壓力計量完成后，現場測試結束，專業技術人員進行相關解釋。
[0045]本發明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發明的啟示下都可得出其他各種形式的產品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于微壓裂泵注的地層測試方法，其特征在于:所述方法包括 (1)安裝井口裝置； (2)開始泵注； (3)根據不同預案進行微壓裂測試； (4)停泵測量后期壓力。2.根據權利要求1所述的一種基于微壓裂泵注的地層測試方法，其特征在于:所述步驟(I)包括安裝壓力計、測試所需閥門、流動管線和壓裂車組，將壓力計的內部傳感器和井口相連，泵注泵組與井口的關聯。3.根據權利要求1所述的一種基于微壓裂泵注的地層測試方法，其特征在于:所述步驟⑵包括打開#1和#5號閥；保持#2號閥關閉，#3號閥和#4號閥打開；依泵注程序向井筒泵注，控制為0.45-0.5m3/min之間。4.根據權利要求1所述的一種基于微壓裂泵注的地層測試方法，其特征在于:所述步驟(3)包括 (4.1)泵注2分鐘； (4.2)繼續泵注，泵注程序中的圖形顯示地層地質條件異常； (4.3)停止泵注。5.根據權利要求1所述的一種基于微壓裂泵注的地層測試方法，其特征在于:所述步驟(3)包括 (5.1)泵注2分鐘后或2分鐘之內出現破裂顯示； (5.2)繼續泵注泵注程序中的圖形顯示為裂縫穿透井筒污染區； (5.3)停止泵注。6.根據權利要求1所述的一種基于微壓裂泵注的地層測試方法，其特征在于:所述步驟(3)包括 (6.1)泵注2分鐘； (6.2)繼續泵注泵注程序中的圖形顯示地層壓力持續上升，并破裂地層； (6.3)停止泵注。7.根據權利要求6所述的一種基于微壓裂泵注的地層測試方法，其特征在于:所述泵注19分鐘后仍未破裂地層，停止泵注。8.根據權利要求1所述的一種基于微壓裂泵注的地層測試方法，其特征在于:所述步驟(4)包括停注后，測量后期壓力用于解釋地層特性。9.根據權利要求8所述的一種基于微壓裂泵注的地層測試方法，其特征在于:停注后觀察壓力下降的趨勢，停注后測試壓力持續一周時間，根據每天的解釋成果決定是否繼續壓力計量測試，壓力計量完成后，現場測試結束。
【專利摘要】本發明涉及一種基于微壓裂泵注的地層測試方法，所述方法包括(1)安裝井口裝置；(2)開始泵注；(3)根據不同預案進行微壓裂測試；(4)停泵測量后期壓力。本發明的有益效果為：本發明在短時間內，通過微壓裂獲得地層壓力、滲透率和表皮等重要氣藏參數，使獲得的數據是真實地層基質的真實數據。本發明對頁巖氣藏開發具體重要意義，該發明應用于頁巖氣藏開發，能提高氣藏開發效果。
【IPC分類】E21B49/00, E21B47/06
【公開號】CN104963683
【申請號】CN201510413556
【發明人】姜玉新, 王世展
【申請人】北京博達瑞恒科技有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年7月14日